熱像儀的全稱是“紅外熱像儀”，它利用紅外探測器和光學(xué)成像物鏡接收被測目標(biāo)的紅外輻射能量分布圖，并將其反射到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像，該紅外熱像對應(yīng)于物體表面的熱分布場。一般來說，紅外熱像儀將物體發(fā)出的不可見的紅外能量轉(zhuǎn)換成可見的熱圖像，熱圖像上不同的顏色代表被測物體的不同溫度。
工作原理
紅外熱成像技術(shù)是一項(xiàng)很有前途的新技術(shù)。長于0.78微米的電磁波位于可見光譜的紅光之外，稱為紅外線或紅外輻射，是指波長為0.78~1000微米的電磁波，其中波長為0.78~2.0微米的部分稱為近紅外，波長為2.0~1000微米的部分稱為熱紅外。自然界中，所有物體都可以輻射出紅外線，所以用探測器測量目標(biāo)本身和背景的紅外差異，就可以得到不同熱紅外線形成的紅外圖像。目標(biāo)的熱圖像不同于目標(biāo)的可見圖像。它不是人眼能看到的可見圖像，而是表面溫度分布圖像。紅外熱成像使人眼無法直接看到表面溫度分布，成為代表目標(biāo)表面溫度分布的可見光熱成像。所有溫度高于絕對零度(-273℃)的物體都會不斷發(fā)出熱紅外線。紅外線(或熱輻射)是自然界中分布最廣的輻射，它還有兩個重要的特性:(1)物體的熱輻射能量與物體表面的溫度直接相關(guān)。熱輻射的這一特性使人們能夠在不接觸的情況下使用它來測量溫度和分析物體的熱狀態(tài)，從而為工業(yè)生產(chǎn)、節(jié)能和環(huán)保提供了重要的檢測手段和診斷工具。(2)大氣和煙云吸收可見光和近紅外線，但對3~5微米和8~14微米的熱紅外線是透明的。因此，這兩個波段被稱為熱紅外線的“大氣窗口”。利用這兩個窗口，人們可以在夜晚完全沒有光線的情況下，或者在云層密布的戰(zhàn)場上，清楚地觀察到眼前的情況。由于這一特點(diǎn)，熱紅外成像技術(shù)在軍事上提供了先進(jìn)的夜視設(shè)備，為飛機(jī)、艦船和坦克安裝全天候的前視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)在現(xiàn)代戰(zhàn)爭中發(fā)揮了非常重要的作用。
隨著人們對它認(rèn)識的加深，熱像儀的應(yīng)用范圍越來越廣泛:它可以快速檢測電氣設(shè)備的不良接觸和過熱的機(jī)械部件，從而避免嚴(yán)重的短路和火災(zāi)。對于所有直接可見的設(shè)備，紅外熱成像產(chǎn)品可以識別所有連接點(diǎn)的熱危害。對于那些由于屏蔽而無法直接看到的部分，可以根據(jù)向外部傳導(dǎo)的熱量來找到熱勢。對于傳統(tǒng)的方法，除了拆卸和清潔接頭，沒有其他方法。紅外熱成像產(chǎn)品無法替代斷路器、導(dǎo)體、母線等元器件的運(yùn)行試驗(yàn)。但是紅外熱成像產(chǎn)品很容易檢測到回路過載或者三相負(fù)載不平衡。代表性品牌:科魯茲和RNO相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和安全性——你可以在不靠近目標(biāo)的情況下測量移動或高溫表面。
高效率——快速掃描大面積表面或?qū)ふ覝夭?，高效發(fā)現(xiàn)潛在問題或故障。
高回報(bào)-通過熱成像實(shí)施預(yù)測性維護(hù)計(jì)劃可以顯著降低維護(hù)和生產(chǎn)成本，提高勞動生產(chǎn)率。選擇熱像儀的要點(diǎn)選擇紅外熱像儀最重要的四個指標(biāo)是:
1.檢測器分辨率:一般建議選擇160*120
2.幀率:一般建議選擇30HZ以上的，盡量不要選擇10HZ以下的，不能適應(yīng)大多數(shù)環(huán)境。
3.測溫范圍:建議選擇-20-120和0-600兩種測溫范圍。
4.測溫模式:盡量選擇能自動捕捉移動測溫點(diǎn)和測溫區(qū)域的模型。使用固定中心點(diǎn)測溫模型很難找到最高溫度區(qū)和溫度點(diǎn)，因此診斷問題是違法的。Corus熱像儀S400，市面上最高端的紅外熱像儀，分辨率384*480，可以拍照和錄像，成像效果完美，參考價29萬。corus的KS400熱像儀采用了功能強(qiáng)大的鍺透鏡，高分辨率、高靈敏度的非晶硅微量熱計(jì)探測器，可以生成質(zhì)量超乎想象的圖像。采用384*480像素的非晶硅微量熱計(jì)探測器，像素間距為25um，網(wǎng)目
如何選擇合適的紅外熱像儀
1.什么樣的像素符合你的要求？320*240=76,800?12m測得的最小尺寸是1 * 1cm 160 * 120 = 19,200？在12米處測量的最小尺寸為2 * 2厘米2。需要定量檢測嗎？紅外熱像儀有兩個用途:1。熱成像2。溫度測量與評估紅外測溫能力稱為MFOV，主要有兩種:一種是MFOV 1，另一種是MFOV 3*3。當(dāng)MFOV為1時，目標(biāo)完全覆蓋熱像儀的像素，像素接收的輻射僅來自目標(biāo)，因此可以精確測量目標(biāo)溫度。當(dāng)MFOV為9時，像素接收到的輻射不僅來自目標(biāo)，還會吸收目標(biāo)旁邊和后面的輻射，這樣的小目標(biāo)的精確溫度是無法測量的。然而，這只是測量的極限。根據(jù)目前大多數(shù)FPA探測器技術(shù)，目標(biāo)必須在探測器上至少有3×3像素，以確保精確測量，這要求目標(biāo)盡可能靠近，或者在探測過程中選擇望遠(yuǎn)鏡頭。如果目標(biāo)成像小于3×3像素，熱像儀顯示的溫度讀數(shù)是目標(biāo)溫度和目標(biāo)周圍物體(環(huán)境)溫度的平均值，目標(biāo)周圍物體(環(huán)境)溫度也在這3×3像素中成像。3.高空分辨率的優(yōu)點(diǎn)高空分辨率可以得到精確的溫度，而低空分辨率只能讀取加熱點(diǎn)周圍的平均溫度。在定量檢測中，溫度是否正確非常重要！4.穩(wěn)定性重復(fù)性對你來說重要嗎？決定紅外熱像儀的主要因素有三個:探測器、光學(xué)器件和電氣元件。軍用級探測器的主要優(yōu)勢是什么？a、探測器主要有兩種。氧化釩晶體和多晶硅。日本NEC熱像儀采用氧化釩晶體探測器，其自稱的主要優(yōu)點(diǎn)包括:b .這種探測器的主要優(yōu)點(diǎn)是MFOV(測量視場)為1，測溫精確到1像素。c、溫度穩(wěn)定性好。d，使用壽命長e，適合遠(yuǎn)程測試5，是否在意繁瑣的報(bào)表處理？如果將紅外圖像和可見光圖像結(jié)合顯示，將會減少大量的工作，自動生成報(bào)告也將大大減少操作時間。6.有必要延長曝光時間嗎？延長曝光時間——專業(yè)攝影(？∑2、∑4、∑8、∑16等。這是不可避免的選擇，特別是在探測北海拔或太陽照射不到的地方有很大的優(yōu)勢。使用∑功能，曝光時間增加，圖像更清晰，缺陷部位更容易發(fā)現(xiàn)。
正確使用紅外熱像儀的方法和技巧
1)調(diào)整焦距2)選擇正確的溫度測量范圍3)知道最大測量距離4)只需要生成清晰的紅外熱像，還是同時需要精確測量溫度？5)單一工作背景6)測量時保證儀器穩(wěn)定1)調(diào)整焦距紅外圖像存儲后可以調(diào)整圖像曲線，但圖像存儲后不能改變焦距，也不能消除其他雜亂的熱反射。第一時間保證正確操作，將避免現(xiàn)場操作失誤。小心調(diào)整焦距！如果目標(biāo)上方或周圍背景的過熱或過冷反射影響了目標(biāo)測量的精度，可以嘗試調(diào)整焦距或測量方位來減小或消除反射效應(yīng)。(FoRD的意思是:焦距、量程范圍、距離距離)2)選擇正確的測溫范圍你知道現(xiàn)場被測目標(biāo)的測溫范圍嗎？為了獲得正確的溫度讀數(shù)，請?jiān)O(shè)置正確的溫度測量范圍。當(dāng)觀察目標(biāo)時，微調(diào)儀器的溫度范圍將獲得最佳的圖像質(zhì)量。這也會影響溫度曲線的質(zhì)量和測溫的準(zhǔn)確性。3)知道最大測量距離測量目標(biāo)溫度時，一定要知道能得到準(zhǔn)確溫度讀數(shù)的最大測量距離。對于非制冷微熱量焦平面探測器，為了準(zhǔn)確區(qū)分目標(biāo)，通過熱像儀光學(xué)系統(tǒng)的目標(biāo)圖像必須占9個像素或更多。如果儀器離目標(biāo)太遠(yuǎn)，目標(biāo)會很小，測溫結(jié)果不會正確反映目標(biāo)物體的真實(shí)溫度，因?yàn)榇藭r紅外熱像儀測得的溫度是目標(biāo)物體和周圍環(huán)境溫度的平均值。為了獲得最準(zhǔn)確的測量讀數(shù)，請盡可能用目標(biāo)物體填充儀器的視野。只有顯示了足夠多的場景，才能區(qū)分目標(biāo)。與目標(biāo)的距離不應(yīng)小于熱像儀光學(xué)系統(tǒng)的最小焦距，否則無法聚焦成清晰的圖像。4)只要求生成清晰的紅外熱像與同時要求精確的溫度測量有什么區(qū)別？定量溫度曲線可用于現(xiàn)場測量溫度并編輯顯著的溫升。清晰的紅外圖像也很重要。但如果在工作過程中需要測量溫度，對比分析目標(biāo)溫度的變化趨勢，則需要記錄所有影響溫度精確測量的目標(biāo)和環(huán)境溫度條件，如發(fā)射率、環(huán)境溫度、風(fēng)速風(fēng)向、濕度、熱反射源等。5)單一工作背景。比如天氣冷的時候，在室外測試的時候，你會發(fā)現(xiàn)大部分目標(biāo)都是接近環(huán)境溫度的。在室外工作時，請考慮太陽反射和吸收對圖像和測溫的影響。因此，一些老式紅外熱像儀只能在夜間測量，以避免太陽反射的影響。6)確保儀器在測量過程中穩(wěn)定。在低幀率紅外熱像儀拍攝圖像的過程中，由于儀器的運(yùn)動，圖像可能會模糊。為了獲得最佳效果，在凍結(jié)和記錄圖像時，儀器應(yīng)盡可能穩(wěn)定。按下store按鈕時，應(yīng)該盡可能輕和平滑。即使輕微晃動儀器也可能導(dǎo)致圖像不清晰。建議在手臂下用支架穩(wěn)定，或者把儀器放在物體表面，或者用三腳架盡量保持穩(wěn)定。
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